package unionfind;

public class UnionFind6 implements UF {

    // 使用数组构建一颗指向父节点的树
    // parent[i]表示第i个元素所指向的父节点
    private int[] parent;
    private int[] rank; // rank[i] 表示以i为根的集合所表示的树的层数

    public UnionFind6(int size) {
        parent = new int[size];
        rank = new int[size];

        // 初始化, 每个元素指向自己, 表示每个元素自成一个集合
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            parent[i] = i;
            rank[i] = 1;
        }
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return parent.length;
    }

    private int find(int p) {
        if(p < 0 || p >= parent.length)
            throw new IllegalArgumentException("p is out of bound.");

        // 不断查询自己的父节点, 直到根节点
        // 根节点的特征：parent[p] == p
        if (p != parent[p])
            parent[p] = find(parent[p]);
        return parent[p];
    }

    @Override
    public boolean isConnected(int p, int q) {
        return find(p) == find(q);
    }

    @Override
    public void unionElements(int p, int q) {
        int pRoot = find(p);
        int qRoot = find(q);

        if (pRoot == qRoot)
            return ;

        // 根据两个元素所在树的rank不同判断合并方向
        // 将rank低的集合合并到rank高的集合上
        if (rank[pRoot] < rank[qRoot])
            parent[pRoot] = qRoot; // 合并以后，上限没变
        else if (rank[pRoot] > rank[qRoot])
            parent[qRoot] = pRoot;
        else {
            parent[pRoot] = qRoot;
            rank[qRoot] += 1; // 此时, 维护rank的值
        }
    }
}
